JPH0155605B2 - - Google Patents

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JPH0155605B2
JPH0155605B2 JP57079527A JP7952782A JPH0155605B2 JP H0155605 B2 JPH0155605 B2 JP H0155605B2 JP 57079527 A JP57079527 A JP 57079527A JP 7952782 A JP7952782 A JP 7952782A JP H0155605 B2 JPH0155605 B2 JP H0155605B2
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piezoelectric
electrode
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Isao Toyoshima
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
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    • H03H9/1007Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1035Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by two sealing substrates sandwiching the piezoelectric layer of the BAW device
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    • H03H9/02Details
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    • H03H9/13Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H03H9/132Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials characterized by a particular shape
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    • H03H9/542Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including passive elements
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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は板状の絶縁物と圧電振動ユニツトとを
積層したフエースボンデングができるチツプ状圧
電振動部品の製造方法に関する。
従来より、共振子、発振子、フイルタ、FMデ
イスクリミネータなどの圧電振動部品としては、
各圧電振動ユニツトの使用振動モードの特徴によ
り、次のようなタイプのものが周知である。すな
わち、比較的周波数が低い数百KHzの周波数帯
のセラミツクフイルタでは、樹脂等を箱体状に成
形した外装ケース内に圧電振動ユニツトを収容し
たケースタイプのものがある。また、周波数が高
い数MHzから数10MHzの周波数帯のセラミツク
フイルタでは、エネルギー閉じ込め型圧電振動ユ
ニツトの振動区域を除いた区域に外装樹脂を付着
させたいわゆるデイツプ塗装のものがある。さら
に、表面波素子ではデイツプ塗装もしくはハーメ
チツクシールドケースを有するものが知られてい
る。そして、これら圧電振動部品はいずれもリー
ド端子を有するリード端子タイプのものである。
ところで、近年、電子機器の小型化に伴つて電
子部品の実装密度を高めるための種々の工夫がな
されているが、上記のようなリード端子タイプの
圧電振動部品では、基本的には、圧電振動ユニツ
トを外装部材で被覆し、該外装部材から複数本の
リード端子を突出させた構成を有しているため、
形状が大きく実装密度が低いうえに、リード端子
の取付工程等を含むので製造効率も低いという欠
点があつた。
本発明は従来の圧電振動部品における上記事情
に鑑みてなされたものであつて、その目的は、量
産に好適なチツプ状圧電振動部品の製造方法を提
供することである。
このため、本発明は、格子点位置に引出し電極
相当部が形成されてなり、隣り合う格子点を頂点
とする四角形の内側に圧電振動部分を有して各圧
電振動部分の電極が上記引出し電極相当部に引き
出されてなる基板母材と板状の絶縁物母材とを用
意し、この絶縁物母材の上記基板母材の各引出し
電極相当部に対応する位置に夫々孔を形成し、各
孔の内壁面にスルーホールメツキによりスルーホ
ールメツキ膜を形成し、上記絶縁物母材の各孔を
基板母材の上記各引出し電極相当部に夫々合致さ
せて接着材により基板母材上に絶縁物母材を積層
して相互に接着した後、上記絶縁物母材と基板母
材とを絶縁物母材の各孔を通り上記四角形の辺に
沿う線に沿つてチツプ状に切断し、上記スルーホ
ールメツキ膜と引出し電極相当部とを導電的に接
続することを特徴としている。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
第1図aおよび第1図bにおいて、11はアル
ミナもしくは樹脂等からなる四角形の板状の絶縁
物、12は表面波素子を構成する圧電振動ユニツ
トである。
上記絶縁物11はその四隅に夫々一例として円
弧状の切欠部13a,13b,13c,13dを
有し、これら切欠部13a,13b,13c,1
3dの上記絶縁物11の厚み方向の壁面14a,
14b,14c,14dおよび絶縁物11の面の
上記切欠部13a,13b,13c,13d近傍
にわたつて導電膜15a,15b,15c,15
dを夫々形成している。
一方、圧電振動ユニツト12は上記絶縁物11
とほぼ同一の寸法を有し、その一方の主面の四隅
には一例として扇形の引出電極17,18,19
および20を夫々形成している。
上記引出し電極17および18は夫々表面波
(表面弾性波)素子21の入力端子およびアース
端子であり、上記引出し電極19および20は
夫々上記表面波素子21の2つの出力端子であ
る。
上記圧電振動ユニツト12には、その表面波素
子21部分の振動を保障するために、その一方の
主面に凹部22を設けた上記絶縁物11を積層
し、両者を接着剤で接着するとともに、表面波素
子21の上記引出し電極17,18,19および
20と、絶縁物11の導電膜15a,15b,1
5c,15dとをデイツプ法等で半田26で半田
付けしている。
上記のようにすれば、第2図に示すようなチツ
プ状の弾性表面波部品23を得ることができる。
上記弾性表面波部品23をプリント基板24に
実装する場合には、第2図に示すように、プリン
ト基板24の取付位置に上記弾性表面波部品23
を接着し、デイツプ法等により半田付けすると、
第3図に代表として引出し電極19と導電膜15
cについて示すように、上記引出し電極17,1
8,19,20、導電膜15a,15b,15
c,15dおよびこれらに対応する4つの銅箔2
5の三者が夫々相互に導通した状態で、上記弾性
表面波部品23がプリント基板24に実装される
ことになる。
なお、上記弾性表面波部品23の弾性波素子1
2部分をシールドする場合は、第4図および第5
図に示すように、絶縁物11の他方に主面にシー
ルド電極Sを形成し、該シールド電極Sを導電膜
15bを介して引出し電極18(アース端子)に
接続すればよい。
上記の如き構成を有するチツプ状の弾性表面波
部品23は、次のようにして製造される。
第6図aに示すように、先ず、アルミナ等の絶
縁物材料を板状に成形して焼成した絶縁物母材3
1を用意し、該絶縁物母材31に前後および左右
の間隔が製造する四角形状の弾性表面波部品23
の巾および長さに等しくなる頂点位置に例えば丸
孔(または縁部には半丸孔)32,…,32を設
け、スルーホールメツキの手法により、第7図に
示すように、上記丸孔32,…,32の内壁面お
よびその両開口端面周縁部に電極膜33,…33
を夫々形成したのち、好ましくは、圧電振動ユニ
ツト母材34に接する側の開口端面周縁部の電極
を研摩除去する。
一方、第6図bに示すように、圧電材料を板状
に成形して焼成することにより、圧電振動ユニツ
ト母材34を形成し、印刷等の手法により、その
一方の主面に上記絶縁物母材31の丸孔(または
半丸孔)32,…,32に対応する位置に円形ま
たは半円形の引出し電極相当部35,…,35を
形成するとともにこれら引出し電極相当部35,
…,35に接続されるインターデジタル電極を設
けて弾性表面波素子21,…,21を形成する。
次に、上記絶縁物母材31の丸孔(または半丸
孔)32,…,32と上記圧電振動ユニツト母材
34の引出し電極相当部35,…,35とを夫々
一致させて、これら絶縁物母材31と圧電振動ユ
ニツト母材34とを接着剤(図示せず)により相
互に接着する。
上記の状態で、絶縁物母材31の丸孔(または
半丸孔)32,…,32および圧電振動ユニツト
母材34の引出し電極相当部35,…,35の中
心を通る線36,…,36,37,…,37に沿
つて上記絶縁物母材31および圧電振動ユニツト
母材34を切断した後、上記丸孔(または半丸
孔)32,…,32に形成された電極膜33,
…,33が加工されてできた導電膜15a〜15
dと、引出し電極相当部35,…,35が加工さ
れてできた引出し電極17〜20とを半田付けす
れば、第2図に示す弾性表面波部品23を得るこ
とができる。このような製造方法は、本発明の他
の実施例にも適用することができる。
上記のようにすれば、一枚の絶縁物母材31と
一枚の圧電振動ユニツト母材34とを相互に接着
して切断するだけで、大量の弾性表面波部品23
を簡単に生産することができる。
上述した弾性表面波部品のように、励振電極が
圧電板の一方表面にのみ形成されるものは、引出
し電極を容易にチツプ部品の外部接続端子電極と
なるべき導電膜に接続できるが、以下に述べるよ
うな圧電板の対向主表面に励振電極を設けたエネ
ルギーとじこめ型厚み振動モードを用いるバルク
波部品では、一方の励振電極の引出し電極は、チ
ツプ部品の外部接続端子電極となるべき第1の導
電膜に容易に接続できるが、他方の励振電極の引
出し電極は何等かの手段を用いて圧電板を廻り込
んで前記第1の導電膜と同一平面にある第2の導
電膜に接続してやらないと、フエースボンデング
できる構造にならない。
以下に、エネルギーとじこめ型バルク波部品で
フエースボンデイングするための対策について述
べる。
まず、バルク波エネルギー閉じ込め型の二端子
共振子に本発明を適用した実施例を第8図、第9
図および第10図に示す。
本実施例においては、第8図に示すように、圧
電振動ユニツト41は、圧電基板42の一方の主
面に形成した円形の電極43,44と、上記圧電
基板42の他方の主面に、上記電極43,44に
対向させて、形成した円形の電極45,46を有
し、互いに独立して振動する二端子共振子47,
48を備える。そして、方向性をなくして取り扱
いが便利になるように、これら二端子共振子4
7,48の上記電極43,44を、圧電基板42
の上記一方の主面の一本の対角線上の2つの隅部
に形成した引出し電極49,50に夫々引き出す
とともに、電極45と電極46とを接続する。
上記圧電ユニツト41は、第10図に示すよう
に、引出し電極49と50との間に、二端子共振
子47と48とが直列に接続された回路構成を有
するが、等価的には一つの二端子共振子が構成さ
れる。このような構成だと、両引出し電極49,
50が圧電基板42の一面側に存在する。従つ
て、上記圧電振動ユニツト41には、その上下か
ら第1図aと全く同様の構成を有する絶縁物1
1,11を、第9図に示すように、積層して接着
し、上記引出し電極49および50を夫々上記一
方の絶縁物11の導電膜15b,15cに半田2
6で半田付けすれば、チツプ状のバルク波エネル
ギー閉じ込め型の2端子共振子を得ることができ
る。この場合、電極45,46側の絶縁物11
は、凹部22を有するのみで、隅部に切欠部を有
しない普通の絶縁板に置き換えてもよい。このこ
とは、以下の実施例にも適用される。
次に、三端子共振子ユニツトを用いた場合で、
アース側共通電極とその引出し電極間にコンデン
サを介在させることにより、アース側共通電極の
引出し電極を、入・出力電極の引出し電極が設け
られている圧電基板面側に設けたものについて述
べる。
上記第8図ないし第10図において説明した実
施例において、第11図に示すような電極構成を
有する圧電振動ユニツト51を使用すれば、第1
2図に示す三端子共振子を得ることができる。こ
の三端子共振子は、引出し電極52,53が三端
子共振子54の分割電極55,56に夫々接続さ
れ、電極57と上記三端子共振子54の共通電極
58との間にコンデンサC1が接続されたチツプ
状のバルク波エネルギー閉じ込め型のものであ
る。このような構造だと、電極58の引出し電極
57が引出し電極52,53と同一面側に位置す
ることになる。なお、電極57と対角位置にある
隅部にも同様なコンデンサC1を構成すると、圧
電振動ユニツト51の方向性がなくなつて取り扱
いが便利である。
上記第8図ないし第12図に示すものは発振
子、FMデイスクリミネータユニツト、フイルタ
等として使用することができる。
また、第13図に示すような電極構成を有する
圧電振動ユニツト61を使用すれば、第14図に
示すように、引出し電極62と63との間に、三
端子共振子54、コンデンサC1および三端子共
振子54′、コンデンサC′1からなる第12図と全
く同一構成を有する2組の回路をカスケードに接
続するとともに、上記三端子共振子54′の分割
電極の一方と共通電極との間にコンデンサC2
接続したチップ状のバルク波エネルギー閉じ込め
型のフイルタを得る。
上記コンデンサC1の一方の電極64およびい
ま一つのコンデンサC2の一方の電極65は上記
フイルタの外部で相互に接続される。また、この
変形例として、第14図で点線で示したような接
続を追加すると、第13図に示すものも方向性が
なくなつて取り扱いが便利である。
次に、非エネルギー閉じ込め型のフイルタに本
発明を適用した実施例を第15図、第16図a、
第16図bに示す。
第15図において、71,71は非エネルギー
閉じ込め型の共振素子である。これら共振素子7
1,71はその各圧電基板72の一方の主面に分
割電極73,73を形成するとともに、他方の主
面に共通電極74を形成し、上記分割電極73,
73の間に溝75を形成して、各圧電基板72の
長さ振動モードを利用する。
一方、76は共振素子71,71の取り付け用
のアルミナ基板であつて、該アルミナ基板76に
はアース側となる引出し電極77を形成し、これ
ら引出し電極77上には弾性を有する異方性また
は等方性導電性シート78,78を間にして、上
記共振素子71,71を載置固定し、その共通電
極74,74を上記引出し電極77に導通させて
いる。
上記共振素子71,71とアルミナ基板76
が、例えば第1図bの圧電振動ユニツト12に相
当する圧電振動ユニツトを構成する。
上記共振素子71,71の上には、弾性を有す
る異方導電性シート79,79を間にして、基本
的には第1図aと同様の構成を有する絶縁物1
1′を被せて、該絶縁物11′と上記アルミナ基板
76とを相互に接着している。
上記絶縁物11′は共振素子71,71を収容
するための凹部22′,22′(一つの共通凹部で
あつてもよい)を有する。そして、これら凹部2
2′,22′の内壁面には、異方導電性シート7
9,79を通して、共振素子71,71の各一方
の分割電極73,73を相互に導通させる接続電
極80を形成する一方、共振素子71,71の各
他方の分割電極73,73を夫々導電膜15a,
15bに導通させる接続電極81,81を形成し
ている。
上記のようにすれば、共振素子71,71の圧
電基板72,72は弾性を有する導電性シート7
8と79との間に支持固定され、その振動が保障
される。また、上記他方の分割電極73,73
は、上記異方導電性シート79を通して導電膜1
5a,15dに夫々引き出され、また、共通電極
74,74も上記導電性シート78,78を通し
て、引き出し電極77から上記導電膜15a,1
5dとは異なる位置に形成された導電膜15a,
15cに引き出される。これにより、取付の方向
性がなくなる。
上記第15図の実施例において、絶縁物11′
側の異方導電性シート79を使用せずに、例えば
第16図aおよび第16図bに夫々示すように、
ボンデングスワイヤ90を使用して、上記他方の
分割電極73,73を上記導電膜間15a,15
bに導通させるようにしていもよい。
上記のようにして、非エネルギー閉じ込め型の
単一振動モードを用いた三端子の共振子を二段に
接続したフイルタもチツプ化することができる。
従属接続する段数は任意である。また、一個の非
エネルギー閉じ込め型の単一振動モードを用いた
二端子又は三端子型の発振子やFMデイスクリミ
ネータにも適応できる。使用モードや非エネルギ
ー閉じ込め型の振動素子の種類も上記に限定され
ないことはいうまでもない。
なお、最後に、エネルギー閉じ込め型であつ
て、従来リードを付けて使用していた圧電振動ユ
ニツトを用いて、本発明を実施する場合について
述べておく。第17図は、この場合の基本的な圧
電振動ユニツトを示す。
第17図において、101は圧電基板、10
2,103は一対の励振電極、104,105は
一本の対角線上における圧電基板101の隅部の
表側、裏側にそれぞれ設けた引出し電極である。
この圧電振動ユニツトには、その上下から絶縁物
11を第18図に示すように積層して接着し、引
出し電極104とこれに接触する導電膜15aを
半田付けするとともに、引出し電極105とこれ
に接触する下側の絶縁物11の導電膜15cを半
田付けする。同時に、コ字状金属クリツプ106
を下側の絶縁物11の導電膜15c、上側の絶縁
物11の導電膜15d間に橋渡しして、両者を半
田付けする。このような構造によつて、両励振電
極102,103が上側の絶縁物11の導電膜1
5a,15cにそれぞれ導通することになる。コ
字状金属クリツプにかえてワイヤで接続を行つて
もよい。また、電極を圧電基板の側面に沿わせた
り、圧電基板の隅部に孔を設けて電極膜を形成し
たりしてコ字状金属クリツプやワイヤの機能をも
たせてもよい。そして、このような構造は、上述
のような二端子共振子のみならず、三端子型の共
振子やフイルタ等の圧電振動ユニツトを用いたも
のにも適用できる。
なお、第2図、第3図、第5図、第9図、第1
5図、第16図b、第18図の各図は、各部の接
続関係を明確にするためのもので、断面は適宜適
当な箇所であるので、いわゆる断面図とは異なる
ことを断つておく。
以上、詳細に説明したように、本発明は、格子
点位置に引出し電極相当部が形成されてなり、隣
り合う格子点を頂点とする四角形の内側に圧電振
動部分を有して各圧電振動部分の電極が上記引出
し電極相当部に引き出されてなる基板母材と板状
の絶縁物母材とを用意し、この絶縁物母材の上記
基板母材の各引出し電極相当部に対応する位置に
夫々孔を形成し、各孔の内壁面にスルーホールメ
ツキによりスルーホールメツキ膜を形成し、上記
絶縁物母材の各孔を基板母材の上記各引出し電極
相当部に夫々合致させて接着材により基板母材上
に絶縁物母材を積層して相互に接着した後、上記
絶縁物母材と基板母材とを絶縁物母材の各孔を通
り上記四角形の辺に沿う線に沿つてチツプ状に切
断し、上記スルーホールメツキ膜と引出し電極相
当部とを導電的に接続することを特徴とするチツ
プ状圧電振動部品の製造方法である。
従つて、本発明によれば、スルーホールメツキ
工程、絶縁物母材を圧電振動ユニツト母材に積層
する工程および切断工程といういずれも多量の処
理に適した、しかも簡単な工程によりチツプ状圧
電振動部品を得ることができるので、一度に多量
のチツプ状圧電振動部品を容易に製造することが
でき、また、チツプ状圧電振動部品の製造工程が
簡単あることにより、圧電振動部品の価格が安く
なり不良品の発生率が少く、製品としての信頼性
も向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図aは本発明により製造されるチツプ状圧
電振動部品の絶縁物の斜視図、第1図bは本発明
により製造されるチツプ状振動部品の圧電振動ユ
ニツトの斜視図、第2図は本発明により製造され
るチツプ状圧電振動部品の一例の構造説明図、第
3図は第2図のチツプ状圧電振動部品の回路基板
への取付説明図、第4図は第1図aの絶縁物にシ
ールド電極を設けた絶縁物の斜視図、第5図は第
4図の絶縁物を使用したチツプ状圧電振動部品の
構造説明図、第6図aは絶縁物母材の斜視図、第
6図bは圧電振動ユニツト母材の斜視図、第7図
は第6図aの絶縁物母材の断面図、第8図はバル
ク波エネルギー閉じ込め型の二端子共振子の圧電
振動ユニツトの斜視図、第9図はバルク波エネル
ギー閉じ込め型の二端子共振子の構造説明図、第
10図は第9図の共振子の等価回路図、第11図
はバルク波エネルギー閉じ込め型の三端子共振子
の圧電振動ユニツトの斜視図、第12図は第11
図の等価回路図、第13図はいま一つのバルク波
エネルギー閉じ込め形のフイルタの圧電振動ユニ
ツトの斜視図、第14図は第13図の等価回路
図、第15図は非エネルギー閉じ込め型のフイル
タの構造説明図、第16図aおよび第16図bは
夫々第15図のフイルタの変形例の圧電振動ユニ
ツトの平面図および構造説明図、第17図はエネ
ルギー閉じ込め型の共振子の圧電振動ユニツトの
斜視図、第18図は第17図のユニツトを用いた
共振子の構造説明図である。 11,11′…絶縁物、12…圧電振動ユニツ
ト、13…切欠き部、15a,15b,15c,
15d…導電膜、17,18,19,20…引出
し電極、26…半田、31…絶縁物母材、34…
圧電振動ユニツト母材、41,51,61…圧電
振動ユニツト、71…共振素子、76…アルミナ
基板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 格子点位置に引出し電極相当部が形成されて
    なり、隣り合う格子点を頂点とする四角形の内側
    に圧電振動部分を有して各圧電振動部分の電極が
    上記引出し電極相当部に引き出されてなる基板母
    材と板状の絶縁物母材とを用意し、この絶縁物母
    材の上記基板母材の各引出し電極相当部に対応す
    る位置に夫々孔を形成し、各孔の内壁面にスルー
    ホールメツキによりスルーホールメツキ膜を形成
    し、上記絶縁物母材の各孔を基板母材の上記各引
    出し電極相当部に夫々合致させて接着材により基
    板母材上に絶縁物母材を積層して相互に接着した
    後、上記絶縁物母材と基板母材とを絶縁物母材の
    各孔を通り上記四角形の辺に沿う線に沿つてチツ
    プ状に切断し、上記スルーホールメツキ膜と引出
    し電極相当部とを導電的に接続することを特徴と
    するチツプ状圧電振動部品の製造方法。
JP7952782A 1982-05-11 1982-05-11 チップ状圧電振動部品の製造方法 Granted JPS58139513A (ja)

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